Труба жаропрочная нержавеющая 10Х18Н10Т: характеристики и применение
Труба жаропрочная нержавеющая 10Х18Н10Т — трубный прокат из аустенитной хромоникелевой стали, легированной титаном. Марка 10Х18Н10Т относится к классу коррозионностойких жаростойких сталей и соответствует типу 18-10 с титановым стабилизированием. Титан связывает углерод в карбиды TiC, что исключает межкристаллитную коррозию после сварки и длительной эксплуатации при 450–850 C. Трубы выпускают по ГОСТ 9941-81 (бесшовные холодно- и горячедеформированные) и ГОСТ 11068-81 (электросварные), а также по ТУ для специальных условий.
Технические параметры и сортамент
Материал сохраняет работоспособность в окислительных средах при нагреве до 600–800 C. Предел текучести при 20 C — не менее 196 МПа, временное сопротивление — от 510 МПа, относительное удлинение — не менее 40 %. Плотность стали — 7,9 г/см, модуль упругости — 198 ГПа. Трубы поставляют в термообработанном состоянии (аустенизация с охлаждением в воде или на воздухе).
| Типоразмер, мм | Толщина стенки, мм | Способ производства | Испытательное давление, МПа | Рабочая температура, C |
|---|---|---|---|---|
| 25 2 | 2,0 | холоднодеформированная | 6,0 | до 600 |
| 57 3,5 | 3,5 | горячедеформированная | 4,0 | до 700 |
| 89 6 | 6,0 | горячедеформированная | 3,2 | до 750 |
| 108 4 | 4,0 | электросварная | 2,5 | до 600 |
Химический состав и структура
Массовая доля элементов в стали 10Х18Н10Т: углерод — не более 0,10 %, хром — 17,0–19,0 %, никель — 9,0–11,0 %, титан — 0,4–1,0 % (при C 0,10 % Ti/C 5). Кремний — до 0,8 %, марганец — до 2,0 %, сера — до 0,020 %, фосфор — до 0,035 %. Структура — аустенит с включениями карбидов титана. Стойкость к межкристаллитной коррозии подтверждают испытанием по ГОСТ 6032-2017 методом АМУ или А.
Области применения
- Змеевики и коллекторы трубчатых печей нефтепереработки, работающие при 550–700 C.
- Трубные пучки теплообменников и рекуператоров в агрессивных средах с нагревом.
- Газоотводящие тракты и воздуховоды систем газоочистки металлургических агрегатов.
- Пароперегреватели и элементы котельного оборудования энергоблоков.
- Технологические трубопроводы химических производств: синтез аммиака, переработка кислот.
- Печные ролики и детали оснастки термических печей.
Технологические особенности
Сталь 10Х18Н10Т сваривается ручной дуговой, аргонодуговой и автоматической сваркой под флюсом. Для сварных соединений применяют электроды типа ЭА-1 или сварочную проволоку Св-04Х19Н9Т. После сварки термообработка не требуется — титан предотвращает сенсибилизацию. Обработка резанием затруднена из-за склонности к наклёпу: применяют обильное охлаждение и пониженные подачи. Гибка и развальцовка выполняются в холодном состоянии при радиусе не менее 2,5 диаметра.
Условия эксплуатации и ограничения
Трубы из 10Х18Н10Т не предназначены для работы в средах с высоким содержанием сероводорода и хлоридов при температурах выше 60 C — возможна питтинговая коррозия. В восстановительных средах при 800–900 C наблюдается охрупчивание вследствие выделения -фазы. Длительная эксплуатация при 600–700 C ограничена ресурсом 100 000 часов по критерию ползучести. Для сероводородсодержащих сред применяют аналоги с молибденом (10Х17Н13М2Т).
Вопросы и ответы
Чем 10Х18Н10Т отличается от 12Х18Н10Т?
Марка 10Х18Н10Т содержит не более 0,10 % углерода против 0,12 % у 12Х18Н10Т. Пониженный углерод в сочетании с титановым стабилизированием повышает стойкость к межкристаллитной коррозии после сварки и длительного нагрева.
При какой максимальной температуре эксплуатируются трубы?
Длительная работоспособность сохраняется до 600–700 C в окислительных средах. Кратковременный нагрев допустим до 800 C. Выше 850 C начинается интенсивное окалинообразование и рост зерна.
Требуется ли термообработка сварных швов?
Нет. Титан связывает углерод, предотвращая выделение карбидов хрома по границам зёрен. Сварные соединения сохраняют стойкость к МКК без последующей аустенизации.
Какие испытания проводят для подтверждения качества?
Гидравлические или пневматические испытания на герметичность, контроль химического состава, испытание на растяжение и сплющивание, проверка на межкристаллитную коррозию по ГОСТ 6032-2017, ультразвуковая или вихретоковая дефектоскопия.
